BlueLights

 

Ram:  Rastgele Erişimli Hafıza,  Random Access MemoryRAM 

Bu hafta RAM’in çalışma mantığından bahsetmek istiyorum. Gelecek hafta ise inşallah RAM in taslak olarak genel yapısından bahsetmeye çalışacağım.

Bilindiği üzere RAM ler işlemcinin aritmetik ve logic işlemlerini yapabilmesi için çalıştırdığı program kodlarını geçici olarak sakladığı bir geçici dijital bellektir.   Bilgisayar ya da herhangi bir merkezi dijital üniteye sahip birimlerde RAM alanı ne kadar geniş olursa işlemci için daha fazla program kodu tutma yeteneği artacağından işlemcinin daha büyük ve kompleks programları hızlı bir şekilde çalıştırabilmesi için olanak sağlar.

Aslında Harddisk ile RAM arasında yaptıkları görev olarak fark yoktur. İkisi de bellektir. Fakat harddisk daha çok mekanik özelliğe sahip bir bellektir.  Veriler harddisk içerisindeki disk ya da yuvarlak plakların üzerine lazer ile mantıksal ve 1 ve mantıksal 0 değerlerini ifade eden uzun ve kısa izler bırakılarak yazılır ve bu izler tekrar okunarak dijital elektrik sinyallerine çevrilir. Tabi bu işlem çok zaman alacaktır. İşlemci bu kadar yavaş veri okuma ve yazma hızında çalışamaz. Fakat RAM dijital hafıza olduğundan hızı işlemci için idealdir. RAM üzerine veriler nano saniyeler içerisinde yazılıp silinebilir.  Fakat RAM için tam olarak bizim anladığımız manadaki bir bellekten söz etmek doğru olmayabilir.

 

Normalde senkron ve asenkron olarak kullanılan iki tür dijital bellek türü vardır.

RAM hücresi denilen,1 bit binary sayıyı hafızasında tutan, mantıksal bir devredir. Ve clock sinyali ile çalışmaz.

Adsız3

Bu mantıksal devreye latch ismi verilir. S/R Latch ler bir ram hücresinin en ilkel halidir. Latch nin Türkçe manası mandal demektir zaten.   Latch ‘in output’u inputu silinse bile değişmez. Böylece veriler saklanmış olur.

Bir S/R latch iki input ve iki outputa sahiptir. Inputlar gördüğünüz üzere  S (Set) ve R(Reset)  dir.  “Set” inputu logic-1 olduğunda latch açıktır.  “Reset” inputu logic 1 olduğunda ise latch kapalıdır.  İkisinin de logic 1 olduğu durum yasaklıdır yani ikisi de 1 olamaz. Aynı zamanda Latch, Q ve Q’  olmak üzere  iki outputa sahiptir.   Q latch’in ana outputu dur.  Latch açık olduğuda Q değeri logic 1 olur. Latch kapalı olduğunda ise Q,  logic -0 olacaktır.

Yukarıdaki logic devre aslında bir aktif-1 S/R latch dir. Bunun manası,  inputlar 1 olduğu zaman tetikleyicidir.  Bu durumda Aktif-0 S/R latch devresi kurmak da mümkündür.   Aktif-0 devresi için NOR kapılarının yerine NAND kapıları kullanılır.

Gördüğünüz gibi “Set” inputu logic-1 olduğunda aşağıdaki NOR kapısının çıkışı yani “Q’ “, logic-0 olur. (Çünkü NOR kapısının iki inputu da logic-1 dir) . Aşağıdaki NOR kapısının logic-0 olan outputu aynı zamanda üstteki kapının ikinci inputuna gider ve böylece Reset pini  logic-0 olduğu sürece  “Q” nun değeri Logic-1 ve sabittir.  Üstteki NOR kapısının Logic-1 değeri alttaki kapının ikinci inputudur. Ve Bu logic-1 değeri alttaki kapının açık kalmasını sağlar. Ve böylece bu lagic devre outputları “Reset” inputu logic-1 olana kadar stabil kalır ve outputu silinmez.    Bu yaptığımız yorumun tersini de yapmak mümkündür. Bunu biraz düşündüünüzde tersini de çıkarabileceğinizi düşünüyorum.

Aşağıda Transistörler ile oluşturulmuş NOR ve NAND kapılarını görüyorsunuz.  Yani RAM i oluşturan en küçük mantıksal devreler bunlardır.

 

 

RAM yapısı hakkında daha detaylı yazı için şu yazıyı okumanızı öneririm;

RAM Yapısı